JP2015160499A - 自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】容易にセパレータを取付けることができる自動車用燃料タンクの内蔵部品の取付構造を提供する。
【解決手段】自動車用燃料タンク１のセパレータ１０の取付構造において、燃料タンク１のタンク外壁７にセパレータ１０を挿入する複数の外壁セパレータ挿入孔８を形成する。
セパレータ１０は、セパレータ取付部１１とセパレータ本体部１３を有し、セパレータ取付部１１とセパレータ本体部１３は断面形状がＴ字形に形成される。セパレータ取付部１１は、タンク外壁７の外面に固着され、セパレータ本体部１３は、外壁セパレータ挿入孔８から燃料タンク１の内部に挿入される。
【選択図】図３

Description

本発明は、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンクの内部に燃料の波うちを制御するセパレータを取付ける自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造に関するものである。

従来、自動車用等の燃料タンクの構造としては、金属製のものが用いられていたが、近年、車両の軽量化や、錆が発生しないこと、所望の形状に成形しやすいことなどによって熱可塑性合成樹脂製のものが用いられるようになってきた。
熱可塑性合成樹脂製の自動車用燃料タンクの製造は、中空体を成形することの容易性からブロー成形方法が多く用いられてきた。ブロー成形方法では、溶融した熱可塑性合成樹脂部材のパリソンを円筒状にして上から押出して、そのパリソンを金型で挟みパリソン中に空気を吹き込み、自動車用燃料タンクを製造していた。

燃料タンク１０１において、停車時に燃料タンク内部の燃料の流動音が生じるため、その抑制が求められている。
この場合に、図１９に示すように、燃料タンク１０１の外壁１０７の上面と下面に外壁凹部１０７ａを設け、この外壁凹部１０７ａで燃料の流動を減少させることも考えられているが、複数の外壁凹部１０７ａにより燃料タンク１０１の容量が減少するという問題があった（例えば、特許文献１参照。）。

また、図２０に示すように、燃料タンク２０１の内部にセパレータ２１０を設けることも考えられているが、この場合には、燃料タンク２０１の外壁２０７には、ポンプユニット取付孔２０４や複数の外壁凹部２０７ａが設けられているため、セパレータ２１０は、これらを避けて取付ける必要があり、適切な位置や大きさで取付けることが困難であった。また、セパレータ２１０の取付に手間がかかっていた。

一方、燃料タンクの内部にセパレータ等の内蔵部品を設けるには、図２１〜図２２に示すような製造装置を使用している（例えば、特許文献２及び３参照。）。
その製造装置は、まず、図２１に示すように、パリソン３０８がブロー成形金型３４０内に入る前に内蔵部品３２０を内蔵部品保持装置の保持棒３４１に載せて、ブロー成形金型３４０を開いて、その内部に位置させる。その後、ブロー成形金型３４０を開いたままで、パリソン３０８を下降させて、パリソン３０８の内部に内蔵部品３２０が位置するようにする。

その後、図２２に示すように、ブロー成形金型３４０を閉じる前に、ブロー成形金型３４０の両側から押圧ピン３４２を出し、パリソン３０８を押圧して、パリソン３０８を内蔵部品３２０の側端に押付ける。このとき、パリソン３０８の内面はまだ固化していないので、パリソン３０８と内蔵部品３２０の先端は、融着することができる。

そして、内蔵部品保持装置の保持棒３４１を下降させて、ブロー成形金型３４０を閉じて、空気を吹き込み、ブロー成形を行う。
この製造装置において、押圧ピン３４２で内蔵部品３２０を保持するために、内蔵部品３２０がパリソン３０３と融着する部分や、全体の形状に制限があった。また、製造方法も複雑であり、コストも高くなる。

また、図２３と図２４に示すように、金属製の燃料タンク４０１の内部に仕切り板４１０を取付けるものもある（例えば、特許文献４参照。）。
しかしながら、この場合には、燃料タンク４０１の上部と下部をそれぞれ金属製の板金で形成し、その外壁４０７の２枚のフランジ部分で仕切り板４１０の端部を挟んで折り曲げており、製造工程が複雑であり、コストも高くなる。

特開２０１２−２２４１１３号公報 特開平１−３０１２２７号公報 特開平６−１４３３９６号公報 米国公開特許第２０１０-０１０２０６８号公報

そのため、本発明は、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンクの内部にセパレータを取付ける自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造において、容易にセパレータを取付けることができる自動車用燃料タンクの内蔵部品の取付構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１の本発明は、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンクの内部にセパレータを取付ける自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造において、
燃料タンクのタンク外壁にセパレータを挿入する複数の外壁セパレータ挿入孔を形成し、
セパレータは、タンク外壁に取付けるセパレータ取付部と、セパレータ取付部から垂直に一体的に形成されたセパレータ本体部を有し、セパレータ取付部とセパレータ本体部は断面形状がＴ字形に形成され、
セパレータ取付部は、タンク外壁の外面に固着され、セパレータ本体部は、外壁セパレータ挿入孔から燃料タンクの内部に挿入されたことを特徴とする自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造である。

請求項１の本発明では、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンクの内部にセパレータを取付ける自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造において、燃料タンクのタンク外壁に、セパレータを挿入する複数の外壁セパレータ挿入孔を形成している。このため、タンク外壁に外壁セパレータ挿入孔を形成するのみで、セパレータを燃料タンク内部に容易に設けることができる。

セパレータは、タンク外壁に取付けるセパレータ取付部と、セパレータ取付部から垂直に一体的に形成されたセパレータ本体部を有し、セパレータ取付部とセパレータ本体部は断面形状がＴ字形に形成されている。このため、セパレータ取付部をタンク外壁に取付けることにより、セパレータ本体部を容易に燃料タンクの内部に挿入することができる。

セパレータ取付部は、タンク外壁の外面に固着され、セパレータ本体部は、外壁セパレータ挿入孔から燃料タンクの内部に挿入されている。このため、セパレータ取付部をタンク外壁の外面に固着するのみで、セパレータ本体部を燃料タンクの内部で固定することができる。タンク外壁の外面に固着するため、燃料タンクの内部の作業がなく、セパレータの取付作業が容易である。

請求項２の本発明は、セパレータは、金属で形成され、セパレータ取付部は、セパレータ取付部を覆う合成樹脂製のセパレータ蓋部品でおおわれるとともに、セパレータ蓋部品をタンク外壁に溶着して、セパレータ取付部がタンク外壁に固着された自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造である。

請求項２の本発明では、セパレータは、金属で形成されたため、全体の強度を大きくすることができる。このため、セパレータ本体部の肉厚を薄くすることができるため、外壁セパレータ挿入孔も小さくすることができ、外壁セパレータ挿入孔を形成する作業が容易である。また、セパレータ本体部が燃料タンク内に挿入されても、燃料タンクの容量を減少させることがない。

セパレータ取付部を覆う合成樹脂製のセパレータ蓋部品でおおわれるとともに、セパレータ蓋部品をタンク外壁に溶着して、セパレータ取付部がタンク外壁に固着されている。このため、セパレータ蓋部品は、タンク外壁に容易に、強固に溶着することができ、金属製のセパレータ取付部をタンク外壁に固着しなくても、セパレータ蓋部品によりセパレータ取付部を強固にタンク外壁の外面に固着することができる。

請求項３の本発明は、セパレータは、合成樹脂で形成され、セパレータ取付部をタンク外壁に溶着して、タンク外壁に固着された自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造である。

請求項３の本発明では、セパレータは、合成樹脂で形成され、セパレータ取付部をタンク外壁に溶着して、タンク外壁に固着された。このため、セパレータ取付部を直接タンク外壁の外面に溶着することができ、セパレータの取付作業が容易である。

セパレータは、タンク外壁に取付けるセパレータ取付部と、セパレータ取付部から垂直に一体的に形成されたセパレータ本体部を有しているため、セパレータ取付部をタンク外壁に取付けることにより、セパレータ本体部を容易に燃料タンクの内部に挿入することができる。
セパレータ取付部は、タンク外壁の外面に固着され、セパレータ本体部は、外壁セパレータ挿入孔から燃料タンクの内部に挿入されているため、セパレータ取付部をタンク外壁の外面に固着するのみで、セパレータ本体部を燃料タンクの内部に固定することができる。

本発明の実施の形態である燃料タンク斜視図である。 本発明の燃料タンクのタンク外壁に外壁セパレータ挿入孔を形成した平面図である。 本発明の第１の実施の形態で、金属製のセパレータをタンク外壁に取付けて、セパレータと平行に見た部分断面図である。 本発明の第１の実施の形態で、金属製のセパレータをタンク外壁に取付けて、セパレータと直角方向に見た部分断面図である。 本発明の第２の実施の形態で、合成樹脂製のセパレータをタンク外壁に取付けて、セパレータと平行に見た部分断面図である。 本発明の第２の実施の形態で、ごうせいじゅしｍ製のセパレータをタンク外壁に取付けて、セパレータと直角方向に見た部分断面図である。 本発明のセパレータを溶着するときに、タンク外壁の外面を溶融するのに使用する熱板の平面図である。 本発明のセパレータを溶着する作業の模式図であり、セパレータを熱板で挟持した状態の部分断面図である。 本発明のセパレータを溶着する作業の模式図であり、セパレータを熱板で挟持して、熱板でタンク外壁の外面を溶融した状態の部分断面図である。 本発明のセパレータを溶着する作業の模式図であり、セパレータを熱板で挟持して、熱板でタンク外壁の外面を溶融したのち、熱板をタンク外壁から離した状態の部分断面図である。 本発明のセパレータを溶着する作業の模式図であり、セパレータを挟持した熱板をセパレータから離した状態の部分断面図である。 本発明のセパレータを溶着するときに、セパレータ蓋部品を溶融するのに使用する加圧部品の平面図である。 本発明のセパレータを溶着する作業の模式図であり、セパレータ蓋部品を加圧部品が保持した状態の部分断面図である。 本発明のセパレータを溶着する作業の模式図であり、セパレータ蓋部品を加圧部品が保持して、セパレータ蓋部品を熱板で溶融した状態の部分断面図である。 本発明のセパレータを溶着する作業の模式図であり、セパレータ蓋部品を溶融した熱板から離した状態の部分断面図である。 本発明のセパレータを溶着する作業の模式図であり、セパレータ蓋部品をセパレータ取付部に取り付けた状態の部分断面図である。 本発明のセパレータを溶着する作業の模式図であり、セパレータ蓋部品とセパレータ取付部をタンク外壁に押圧した状態の部分断面図である。 本発明のセパレータを溶着する作業の模式図であり、セパレータ蓋部品をタンク外壁に溶着して、セパレータ蓋部品から離れた状態の部分断面図である。 従来の燃料タンクの断面図である。 従来の他の燃料タンクの内部にセパレータを取付けた状態の模式図である。 従来の燃料タンク製造装置を示すブロー成形金型を開いた状態の断面図である。 従来の燃料タンク製造装置を示すブロー成形金型の押圧ピンをスライドさせた状態の断面図である。 従来の他の燃料タンクの斜視図である。 従来の他の燃料タンクの接合部分の断面図であり、図２３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

本発明の実施の形態である自動車用の燃料タンク１のセパレータ１０取付構造について、図１〜図６に基づき説明し、その製造方法について、図７〜図１８に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態の燃料タンク１の斜視図である。熱可塑性合成樹脂製の燃料タンク１のタンク外壁７は単層又は多層構造の構成を有することができる。

本発明の実施の形態で製造される燃料タンク１は、図１に示すように、その燃料タンク１に燃料ポンプ（図示せず）等を出し入れするためにポンプユニット取付孔４が上面に形成されている。また、燃料タンク１の側面又は上面には、インレットパイプ（図示せず）から燃料を注入する燃料注入孔５が形成されている。

また、例えば、燃料タンク１の周囲には外周リブ２が全周に亘り形成されており、外周リブ２のコーナー部等の所定箇所には、数箇所に亘り取付用孔３が形成され、取付用孔３と車体をボルト締めすることにより、燃料タンク１を車体に取付けている。
さらに、燃料タンク１の上面には、内部の燃料蒸気を回収するホース等を接続する各所の取付孔６が形成されている。

そして、図２に示すように、燃料タンク１のタンク外壁７の上面には、上記取付用孔３等を避けて平坦な部分にセパレータ１０を挿入する外壁セパレータ挿入孔８が形成されている。タンク外壁７が曲面を有する場合には、後述するセパレータ１０のセパレータ取付部１１をその曲面に合わせて形成することができる。
外壁セパレータ挿入孔８は、例えば、レーザ加工等により後述するセパレータ１０のセパレータ本体部１３が挿入可能な幅の狭いスリット状に細長い形状の孔が形成される。

次に、セパレータ１０について説明する。まず、本発明の第１の実施の形態のセパレータ１０について、図３と図４に基づき説明する。
本発明の第１の実施の形態のセパレータ１０は、金属製である。セパレータ１０は、タンク外壁７に取付けるセパレータ取付部１１と、セパレータ取付部１１から垂直に一体的に形成されたセパレータ本体部１３を有する。

セパレータ１０は、金属で形成されたため、全体の強度を大きくすることができ、燃料タンク１内の燃料が流動しても、セパレータ１０が変形することがない。このため、セパレータ本体部１３の肉厚を薄くすることができるため、タンク外壁７に形成する外壁セパレータ挿入孔８も小さくすることができ、外壁セパレータ挿入孔８を形成する作業が容易である。また、セパレータ本体部１３が燃料タンク１内に挿入されても、セパレータ本体部１３の肉厚が薄く、燃料タンク１の容量を減少させることがない。

セパレータ取付部１１は、細長い板状に形成されている。セパレータ本体部１３は、長方形の板状に形成されている。セパレータ取付部１１とセパレータ本体部１３は、一枚の板金を折り曲げて形成することができる。

セパレータ取付部１１とセパレータ本体部１３は、図４に示すように、断面形状がＴ字形に形成されている。このため、セパレータ取付部１１をタンク外壁７に取付けることにより、セパレータ本体部１３は、燃料タンク１の内部にタンク外壁７に対して垂直に、容易に挿入することができる。

セパレータ１０をタンク外壁７に取り付けたときは、図３と図４に示すように、セパレータ取付部１１を合成樹脂製のセパレータ蓋部品１２で覆うことができる。セパレータ蓋部品１２は、合成樹脂のため、タンク外壁７の外面に容易に融着することができる。セパレータ蓋部品１２は、タンク外壁７を形成する合成樹脂と同種類の合成樹脂で形成することが好ましい。

セパレータ蓋部品１２がセパレータ取付部１１を覆って、タンク外壁７に強固に融着されているため、金属製のセパレータ取付部１１をタンク外壁７に固着しなくても、セパレータ蓋部品１２によりセパレータ取付部１１を強固にタンク外壁７の外面に固着することができる。

上述のように、セパレータ取付部１１は、タンク外壁７の外面に固着され、セパレータ本体部１３は、外壁セパレータ挿入孔８から燃料タンク１の内部に挿入されている。このため、セパレータ取付部１１をタンク外壁７の外面に固着するのみで、セパレータ本体部１３を燃料タンク１の内部に挿入することができる。セパレータ１０の取付は、セパレータ取付部１１をタンク外壁７の外面にセパレータ蓋部品１２で固着するのみでよく、燃料タンク１の内部の作業がないため、セパレータ１０の取付作業が容易である。

次に、本発明の第２の実施の形態について、図５と図６に基づき説明する。
本発明の第２に実施の形態のセパレータ１０は、全体が合成樹脂製である。第１の実施の形態と同様に、セパレータ１０は、タンク外壁７に取付けるセパレータ取付部１１と、セパレータ取付部１１から垂直に一体的に形成されたセパレータ本体部１３を有する。
セパレータ１０は、タンク外壁７を形成する合成樹脂と同種類の合成樹脂で形成することが好ましい。

セパレータ１０は、合成樹脂で形成されているため、強度を向上させるために、セパレータ取付部１１とセパレータ本体部１３は、第１の実施の形態よりも厚肉に形成される。このため外壁セパレータ挿入孔８も、第１の実施の形態よりも若干幅の広いスリット状に形成される。

セパレータ１０の取付は、セパレータ取付部１１が合成樹脂製であるため、セパレータ取付部１１を直接、タンク外壁７に溶着して固着することができる。このため、セパレータ取付部１１を溶着するために、特別な部品を必要としないで、直接、タンク外壁７の外面に溶着することができ、セパレータ１０の取付作業が容易である。

次に、図７〜図１８に基づき、タンク外壁７にセパレータ取付部１１を取付ける方法について説明する。
まず、本発明の第１の実施の形態である金属製のセパレータ１０を取付ける方法について説明し、第２の実施の形態である合成樹脂製のセパレータ１０を取付方法については、後述する。

図７は、タンク熱板セット２０である。タンク熱板セット２０は、左右に開くことができる右熱板２１と左熱板２２を有し、その間にセパレータ本体部１３を挟持するセパレータスリット２３が形成されている。
セパレータ１０をタンク外壁７に取付けるには、まず、タンク外壁７の外面と、セパレータ蓋部品１２の下面を溶融する。

タンク外壁７の外面の溶融は、図８に示したように、タンク熱板セット２０の右熱板２１と左熱板２２を左右に開き、セパレータスリット２３にセパレータ本体部１３の上部が挿入されている。そして、セパレータ本体部１３の一部を外壁セパレータ挿入孔８に挿入する。セパレータスリット２３でセパレータ本体部１３を挟持することもできるが、セパレータスリット２３とセパレータ本体部１３の間に隙間があることが好ましい。隙間がある場合は、タンク熱板セット２０の熱がセパレータ本体部１３に伝達されないので好ましいが、セパレータ取付部１１を別の部材で保持することが必要である。
これにより、タンク外壁７の外面を溶融中に外壁セパレータ挿入孔８が塞がれることを防止できる。

その後、図９に示すように、セパレータスリット２３でセパレータ本体部１３の上部を挟持したまま、タンク熱板セット２０の右熱板２１と左熱板２２をタンク外壁７の外面に押圧する。これにより、右熱板２１と左熱板２２でタンク外壁７の外面を溶融することができる。右熱板２１と左熱板２２の内部にヒーターが組み込まれていて、熱板全体が加熱されている。

タンク外壁７の外面を溶融したのちは、図１０に示すように、タンク熱板セット２０の右熱板２１と左熱板２２を引き上げて、タンク外壁７の外面から離し、図１１に示すように、右熱板２１と左熱板２２を左右に開き、タンク熱板セット２０をセパレータ本体部１３から外す。

このタンク外壁７の外面の溶融と並行して、図１２〜図１５に示すようにセパレータ蓋部品１２の下面を溶融する。
セパレータ蓋部品１２の下面の溶融は、まず、図１２に示すセパレータ蓋部品保持セット３０に、セパレータ蓋部品１２を保持する。セパレータ蓋部品保持セット３０は、図１３に示すように、下面にセパレータ蓋部品保持セット凹部３１が形成され、セパレータ蓋部品保持セット凹部３１に、セパレータ蓋部品１２が保持される。

次に、図１４に示すように、セパレータ蓋部品１２を保持したセパレータ蓋部品保持セット３０を、セパレータ蓋部品熱板３２に押圧して、セパレータ蓋部品１２の下面を溶融する。セパレータ蓋部品１２の下面が溶融されると、図１５に示すように、セパレータ蓋部品１２とともに、セパレータ蓋部品保持セット３０をセパレータ蓋部品熱板３２から離す。

次に、図１６に示すように、溶融されたセパレータ蓋部品１２を、セパレータ取付部１１の上面に移動し、セパレータ取付部１１とセパレータ蓋部品１２を合体させる。この時、セパレータ１０は、セパレータ本体部１３が外壁セパレータ挿入孔８に挿入されたままで、セパレータ取付部１１がタンク外壁７の上方に位置する。

次に、図１７に示すように、セパレータ蓋部品保持セット３０により、セパレータ蓋部品１２とセパレータ取付部１１をタンク外壁７の外面に押圧する。タンク外壁７の外面とセパレータ蓋部品１２の下面は溶融されているため、タンク外壁７とセパレータ蓋部品１２は、相互に溶融していて強固に固着される。

タンク外壁７とセパレータ蓋部品１２が溶着されると、図１８に示すように、セパレータ蓋部品保持セット３０が、タンク外壁７とセパレータ蓋部品１２から離れる。これにより、セパレータ蓋部品１２によりセパレータ１０のセパレータ取付部１１を強固に保持するとともに、セパレータ蓋部品１２とタンク外壁７の全周を確実に塞いで、燃料タンク１の内部から燃料や燃料ガスが漏れることがない。

次に、本発明の第２の実施の形態である合成樹脂製のセパレータ１０の取付方法について説明する。
合成樹脂製のセパレータ１０では、セパレータ蓋部品１２を使用せずに、セパレータ取付部１１を直接タンク外壁７の外面に溶着する。

図７に示す、タンク熱板セット２０は、第１の実施の形態の場合には、右熱板２１と左熱板２２の下面にのみ加熱部を設けていたが、第２の実施の形態の場合には、右熱板２１と左熱板２２の上面と下面の両側に加熱部を設ける。
そして、図８に示すように、右熱板２１と左熱板２２でセパレータ本体部１３を挟持して、図９に示すように、右熱板２１と左熱板２２をタンク外壁７に押圧する。この時、同時にセパレータ蓋部品１２も右熱板２１と左熱板２２の上面に押圧される。

そのため、タンク外壁７の外面とセパレータ取付部１１の下面が同時に溶融される。両面が溶融されると、図１０に示すように、タンク熱板セット２０は、タンク外壁７の外面から離れる。さらに、図１１に示すように、右熱板２１と左熱板２２が左右に開いて、セパレータ本体部１３からタンク熱板セット２０が離れる。

その後、セパレータ取付部１１は、タンク外壁７の外面に押圧される。タンク外壁７の外面とセパレータ取付部１１の下面は溶融されているため、タンク外壁７とセパレータ取付部１１は、相互に溶融して強固に固着される。
タンク外壁７とセパレータ取付部１１が溶融されると、タンク外壁７がセパレータ取付部１１を強固に保持するとともに、セパレータ取付部１１とタンク外壁７の全周を確実に塞いで、燃料タンク１の内部から燃料や燃料ガスが漏れることがない。

１ 燃料タンク
７ タンク外壁
１０ セパレータ
１１ セパレータ取付部
１２ セパレータ蓋部品
１３ セパレータ本体部
２０ タンク熱板セット

Claims (3)

1. 熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンクの内部にセパレータを取付ける自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造において、
   上記燃料タンクのタンク外壁に上記セパレータを挿入する複数の外壁セパレータ挿入孔を形成し、
   上記セパレータは、上記タンク外壁に取付けるセパレータ取付部と、該セパレータ取付部から垂直に一体的に形成されたセパレータ本体部を有し、上記セパレータ取付部と上記セパレータ本体部は断面形状がＴ字形に形成され、
   上記セパレータ取付部は、上記タンク外壁の外面に固着され、セパレータ本体部は、上記外壁セパレータ挿入孔から上記燃料タンクの内部に挿入されたことを特徴とする自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造。
2. 上記セパレータは、金属で形成され、上記セパレータ取付部は、上記セパレータ取付部を覆う合成樹脂製のセパレータ蓋部品でおおわれるとともに、上記セパレータ蓋部品を上記タンク外壁に溶着して、上記セパレータ取付部が上記タンク外壁に固着された請求項１に記載の自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造。
3. 上記セパレータは、合成樹脂で形成され、上記セパレータ取付部を上記タンク外壁に溶着して、上記タンク外壁に固着された請求項１に記載の自動車用燃料タンクのセパレータの取付構造。